Razlika med metanom in propanom

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Metan proti propanu

Metan in propan sta prvi in tretji član družine alkanov. Njihovi molekulski formuli sta CH₄ oziroma C₃H_{8. Ključna razlika med metanom in propanom je njihova kemična struktura; Metan vsebuje samo en atom ogljika in štiri atome vodika, medtem ko propan vsebuje tri atome ogljika z osmimi atomi vodika. Njihove kemijske in fizikalne lastnosti se razlikujejo zaradi te razlike.}

Kaj je metan?

Metan, znan tudi kot karban, zemeljski plin, močvirski plin, ogljikov tetrahidrid ali vodikov karbid, je najmanjši član družine alkanov. Njegova kemijska formula je CH_{4(štirje atomi vodika so vezani na en atom ogljika). Je glavna sestavina zemeljskega plina. Metan je plin brez barve, vonja in okusa. Lahko se zlahka vžge, saj je njegova para lažja od zraka.}

Metan lahko najdemo naravno pod zemljo in pod morskim dnom. Atmosferski metan velja za toplogredni plin. Metan razpade na CH_{3– z vodo v ozračju.}

Kaj je propan?

Propan je tretji član družine alkanov. Njegova molekulska formula je C₃H_6, in molekulska masa je enaka 44,10 g·mol^{−1 Pri standardni temperaturi in tlaku obstaja kot plin, vendar se lahko stisne v prenosljivo tekočino. Propan ne obstaja v naravi, ampak se pridobiva v procesu rafiniranja nafte in kot stranski produkt predelave zemeljskega plina.}

Propan je brezbarvna, brez vonja, nestrupena in vnetljiva plinasta snov, za identifikacijo uhajanja pa je dodan komercialni odorant.

Kakšna je razlika med metanom in propanom?

Lastnosti metana in propana

Molekularna struktura:

Metan: Molekulska formula metana je CH_{4,in je primer tetraedrske molekule s štirimi enakovrednimi vezmi C–H (sigma vezi). Njegova struktura je podana spodaj.}

Propan: Molekulska formula etana je C₃H_{8,in njegova struktura je podana spodaj.}

Kemijske lastnosti:

Izgorevanje:

Metan: Metan gori z bledo modrim nesvetlečim plamenom, ki proizvaja ogljikov dioksid in vodo v prisotnosti presežka zraka ali kisika. Je zelo eksotermna reakcija; zato je odlično gorivo.

CH₄(g) + 2O₂ → CO₂ + 2H 2_{O + 890 kJ/mol}

Ob nezadostni količini zraka ali kisika delno zgori v plin ogljikov monoksid (CO).

2CH₄(g) + 3O₂ → 2CO + 2H_{2O + energija}

Propan: tudi propan gori na podoben način kot drugi alkani. Popolnoma zgori v prisotnosti presežka kisika, ki proizvaja vodo in ogljikov dioksid.

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂+ 4H_{2O + 2220 kJ/mol}

Če ni dovolj kisika za proces zgorevanja, nepopolno zgori v ogljikov monoksid in/ali saje.

2 C₃H₈ + 9O₂ → 4CO₂ + 2CO + 8H_{2O + toplota}

ALI

C₃H₈ + 9O₂ → 3C _{+ 4H}2_{O + toplota}

Zgorevanje propana je veliko čistejše od zgorevanja bencina, vendar ne tako čisto kot zgorevanje zemeljskega plina.

Odzivi:

Metan: Metan kaže substitucijske reakcije s halogeni. V teh reakcijah se en ali več vodikovih atomov nadomesti z enakim številom atomov halogena in se imenuje "halogeniranje". V prisotnosti sončne svetlobe reagira s klorom (Cl) in bromom (Br).

Ko gre mešanica metana in pare skozi segret (1000 K) nikelj na površini aluminijevega oksida, lahko proizvede vodik.

Propan: Propan kaže tudi reakcije halogeniranja pod posebnimi pogoji, pri čemer nastanejo različni produkti v različnih razmerjih.

CH₃-CH₂-CH₃ + Cl ₂ → CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHCl-CH_{3 (55%)}

CH₃-CH₂-CH₃ + Br ₂ → CH₃-CH₂-CH₂Br (3%) + CH₃-CHBr-CH_{3 (97%)}

Uporaba metana in propana

Metan: Metan se uporablja v številnih industrijskih kemičnih procesih (kot gorivo, zemeljski plin, utekočinjeni zemeljski plin) in se prevaža kot ohlajena tekočina.

Propan: propan se običajno uporablja kot gorivo v motorjih, pečeh, prenosnih pečeh, baklah s kisikom, grelnikih vode, sušilnikih perila in za ogrevanje v hišah. Je eden od utekočinjenih naftnih plinov, kot so butan, propilen in butilen.

Definicije:

Eksotermna reakcija: Eksotermna reakcija je kemična reakcija, ki sprošča energijo s svetlobo ali toploto.

Substitucijske reakcije: Substitucijska reakcija je kemijska reakcija, ki vključuje premik ene funkcionalne skupine v kemični spojini in njeno zamenjavo z drugo funkcionalno skupino.